人工湿地数值模拟研究——以山东平阴湿地示范区为例

人工湿地作为污水处理的有效方式,越来越受到人们的广泛应用。平阴湿地示范区的建立主要是对污水处理厂的中水进行深度处理,并考虑湿地的中水净化效果及景观效应。采用MIKE21水动力模型对初始状态下的湿地进行了二维流场模拟,并将模拟与实测的水位和流速值分别进行比较,结果表明,模拟的精度和结果良好,基本能够满足要求;分析了初始状态下湿地示范区存在的问题,在更好的实现湿地示范区污水净化效果的基础上,提出了两个改进方案,并通过比较分析,确定改进方案二为有利于污水净化的最优方案。本研究不仅为今后湿地的二维水质模拟、以及结合植物净化效果研究提供了依据,也可以解决山东南水北调沿线乡镇一级中水的再处理问题,为沿线生态环境恢复提供重要依据。     

石龙水库人工湿地措施水质变化效果研究

以重庆市江津区杜市镇饮用水源地石龙水库为研究对象,通过石龙水库饮用水源地保护人工湿地工程建成前后几年的监测对比分析,对水库人工湿地水质净化效果进行评估,分析了水质净化效果的主要因素,为石龙水库人工湿地工程的运行和辖区内其他水源地保护工程项目的建设提供参考和建议。     

北方潜流人工湿地水质梯级净化能力分析

潜流人工湿地是人工湿地的主要类型，湿地梯级净化效果需要进一步研究。以官厅水库黑土洼地湿地系统示范工程为研究对象，通过近4 a实验，总结得出湿地对各类污染物的梯级净化效果。分析结果表明，人工湿地示范工程对水质净化效果较为明显，各个主要污染物的去除率平均达到40％以上；前两级湿地污染物的去除率占总去除率的比例大部分达到50%以上；潜流人工湿地具有进一步净化水质的潜力。基于分析结果，对于北方人工湿地的建设提出了有指导价值的建议，并指出了今后的研究方向。     

黑土洼湿地水质净化效果及存在问题和对策研究

为研究如何利用人工湿地技术处理永定河直接进入官厅水库的受污染水体,削减污染物总量,在黑土洼人工湿地进行了相关试验研究。试验选取典型监测断面取样,采用标准化方法重点对水质净化效果进行了初步分析,结果表明湿地系统对官厅水库水质净化及水环境改善取得了较好的处理效果。经过多年运行的湿地,出现了堵塞、水质深度处理能力下降、植物维护等问题,经过研究提出了相应的对策措施。该研究为北方低温地区利用人工湿地系统处理河道微污染水体提供了技术支撑。     

黑土洼湿地对官厅水库水质净化效果的研究

为了研究如何利用人工湿地技术处理永定河直接进入官厅水库的受污染水体、削减污染物总量,在黑土洼人工湿地进行了相关试验研究.试验选取永定河引水口和湿地退水渠两个典型监测断面,取样采用标准化方法分析.重点对人工湿地水质净化效果进行了初步分析,结果表明,湿地系统对官厅水库水质净化及水环境改善取得了较好的处理效果;季节变化会影响湿地的处理效率.该研究为北方地区利用人工湿地系统处理河道微污染水体提供了有力的技术支撑.     

官厅水库黑土洼湿地系统构建与水质净化效果评价研究

以黑土洼湿地系统为研究对象,选取2008-2019年共12年水质监测数据,从空间和时间2个维度来研究湿地系统净化效果随沿程和时间的变化,探析湿地系统沿程净化效果、主要污染因子和年度及年际净化规律.研究表明:黑土洼湿地系统净化过程中,沿程BOD5、CODMn、TN、NH3-N和TP等5个指标浓度基本呈下降的趋势;温暖时期比寒冷时期净化效果好;湿地系统2008-2019年运行过程中,污染物去除率随运行年份呈略微下降趋势,总体去除效果相对稳定.本研究对削减入库污染、改善官厅水库水质有一定的指导意义.     

北方多级复合人工湿地水质净化效果分析——以官厅水库黑土洼湿地为例

为系统探究北方低温地区多级复合人工湿地水质净化效果,以官厅水库黑土洼湿地系统示范工程为例,选取2008—2021年共14年水质监测数据,分析了湿地系统整体净化效果,对比分析了稳定塘与人工湿地、表流湿地与潜流湿地净化效果。研究表明：黑土洼湿地对TN、NH₃-N、NO₃-N、TP、溶解性正磷酸盐磷、BOD₅和COD_Mn去除率分别为53%、59%、52%、41%、39%、49%和21%;稳定塘与人工湿地净化效果差别较明显,稳定塘对TP、溶解性正磷酸盐磷去除效果较好,人工湿地对BOD₅、COD_Mn及TN去除效果较好;潜流湿地和表流湿地的净化效果略有差别,相比较,潜流湿地对BOD₅、COD_Mn及TN去除效果较好,对TP去除效果较差。研究结果可为北方低温地区湿地系统建设与运维提供参考。     

大型人工湿地水质净化预处理工艺效果研究

进水负荷是影响人工湿地水质预处理净化效果的重要因子,以盐城市饮用水源生态净化工程(盐龙湖工程)为研究对象,探究人工湿地水质处理工艺在4种不同进水负荷范围内对水质的净化效果。通过1 a多的测验分析表明,人工湿地对原水水质改善效果明显,随着进水负荷的不断升高,对TP、TN、NH3-N和SS的去除率逐步下降,DO的提升率则表现为随进水负荷的增大而增大。各指标的去除量在进水负荷为20万~30万m3/d时达到最大。     

官厅水库人工湿地系统水质净化效果研究

对官厅水库黑土洼人工湿地系统入水、出水主要污染物去除率进行了初步分析,对湿地系统在官厅水库水质净化及水环境改善效果进行评估.试验证明,潜流人工湿地受气候影响相对较小.系统的进水口和出水口采取一定的保温措施,在寒冷的冬季,潜流人工湿地在冰层的覆盖下可以正常运行.     

表面流人工湿地群提升河流水质的工程实践

以分宜县龙须沟水环境提升项目为例对水质数据进行统计分析,研究表面流人工湿地群提升水源地入库河流水质的适用性及效果。在完成控源截污和内源治理后,龙须沟流域仍存在一定面源污染和雨季溢流污染问题,表面流人工湿地群可提高生态净化能力,适用于提升沿线分布有池塘及沼泽地的微污染河流水质。龙须沟沿线建设了5座表面流人工湿地组成的人工湿地群,总占地面积为458 813 m²,统计分析2021年水质监测数据,入湖口水质稳定达到了地表Ⅲ类水质标准。     

岐渭水利风景区水生物净水模式的设计与应用

本文结合岐渭水利风景区的项目背景,从饮水系统设计、景观工程设计、水生物净水模式的应用、植物栽植设计等方面,对景区内芦苇荡核心区和水质净化区的水生物净化模式进行了详细介绍。该模式是岐山县在渭河水污染防治上水生物净水模式与景区湿地公园相结合的一个探索和尝试,取得了良好的生态效益和社会效益,对其他同类型景区的建设具有一定的借鉴意义。     

人工湿地对滏阳河河水净化的试验研究

为了研究表面流人工湿地系统中不同植物对滏阳河受污染水体的净化作用,以表面流人工湿地系统为研究对象,分析研究系统中各植物对受污染滏阳河河水的处理效果。结果表明:湿地对亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、TN、TP、CODMn、凯氏氮的平均去除率分别达到37.1%、26.3%、45.39%、57.8%、64.7%、43.9%,对受污染河水的净化效果显著。出水均达到GB 18918—2002Ⅲ类水排放标准,部分指标已达到一级A类标准。该成果可以应用到永年洼高效净污人工湿地系统示范工程中。通过分析发现部分指标的去除率较低,如硝酸盐氮的平均去除率仅为26.3%,故建议修建湿地系统示范性工程时使水流以S型向前推流,以增加水力停留时间,为各污染因子的吸收提供足够的反应时间,进而提高这些指标的去除率。     

人工湿地植物水质净化作用的数值模拟研究

研究区域永年洼湿地面临生态退化、水污染严重等问题,已通过人工种植湿地植物进行生态修复及水质改善。永年洼连续2年的水质监测结果表明,随着湿地植物的种植和生长,洼内水体的氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)等都有不同程度的下降。本文根据湿地植物对水质的作用机理,通过MIKE模型的EcoLab中水质过程自定义及编辑功能,基于湿地植物的泌氧、细菌活性增加和植物吸收作用下水化学反应过程,构建"WQ+Veg"水质模块,耦合MIKE21水动力结果,模拟永年洼人工湿地种植前后湖区流速及NH3-N、 TN、 TP等水质指标的变化。在有加密监测的断面上,模拟有植物的2017年情景相比无植物的2016年情景,NH3-N、TN和TP平均下降了14.9%、7.33%和14.3%,与监测结果较为一致。在永年洼出水口处2017年相比2016年,NH3-N、TN和TP的去除率提高了7.2%、5.3%和9.1%。模型描述的反应过程清晰,可考虑湿地植物类型、分布、面积等条件下水质氮磷的响应,为大尺度湿地修复的布局及设计提供研究工具,同时为湿地水质净化效果评估提供依据。     

重庆市集中式饮用水源地水生态修复措施调查研究

通过对重庆市已实施的150余处集中式饮用水源地水生态修复工程进行调查研究,发现已实施的项目中用到水生态修复工程措施22种,非工程措施7种。常用的9种工程措施分别是:岸边植被带、人工湿地、水源涵养林、生态隔离、物理隔离、生态清淤、生态浮床/浮岛、自然湿地、排污管(渠)网;同时对已实施项目中常用的植物种类进行了分析。重庆市饮用水源地水生态修复工程的实施,在对入库污染源拦截、污染水体净化方面起到了较好的效果,95.23%的项目实施后对污染源有不同程度的削减或消除作用,41.91%的项目在消除生活污水或养殖污染源方面效果较为明显。为更好地推进重庆市下阶段饮用水源地水生态修复工作,应尽快制定水生态修复工程指导性规则,同时加强对基层管理人员相关业务的培训。     

南水北调东线工程沿线城市尾水处理方案比选

以洪泽县为例,综合运用水文学和生态学等理论和方法,研究南水北调东线工程沿线城市尾水处理方案的选择,最终确定蓄水塘-廊道-兼性塘-表面流湿地组合的尾水处理方案,并建议将处理工艺与景观建设相结合,建成集生态、景观、休闲、科教等功能于一体的综合性示范工程。     

Local and Regional Water Flow Quantification in Groundwater-dependent Wetlands

Runoff, groundwater recharge and discharge, and surface water–groundwater interaction are the main driving forces of wetlands. The quantification of such flows is crucial information in the restoration and management of groundwater-dependent wetlands. The objective of this work is to quantify groundwater inflow at the level of the hydrogeological basin, which discharges into the wetland in the coastal plain of the Río de la Plata (Argentina). It also aims at evaluating whether such inflow is affected by groundwater exploitation in the high plain adjacent to the wetland. On the basis of water level data, a model of hydrological behaviour was developed and then a numerical simulation to quantify groundwater inflow was carried out. The evolution of groundwater levels was analyzed considering three situations: one of them in natural conditions and two others under different groundwater exploitation conditions. In the first case, the inflow originates in the recharge from precipitation, in the local groundwater discharge from the adjacent high plain and in the regional one from the semi-confined aquifer. The exploitation of the semi-confined aquifer in the high plain causes the formation of a cone of depression which modifies the hydrodynamics of the wetland in the area adjacent to the extraction wells. The quantification of flows shows that groundwater exploitation in areas of the basin located out of the wetland may cause the volume of water flowing into the wetland through groundwater discharge to decrease by approximately 25 %. The importance of considering discharge wetlands as part of regional hydrogeological systems should be highlighted, mainly as regards the management of natural resources.     

新型污水处理系统在北方滨海盐碱地区的应用展望

人工湿地污水处理技术因其具有去污效果好、投资低、运行简单等特点而受到关注并不断在全世界范围内推广.该文主要阐述了人工湿地的净化机理以及其在国内外的发展现状,并通过对比人工湿地和自然冷冻污水处理技术的优缺点,提出将这两种污水处理技术相结合,形成一个可行的综合污水处理系统,并对该综合系统运用于中国北方滨海盐碱地区提出设想.     

城市雨水径流生态处理研究现状与进展

从城市雨水径流产生的问题出发,分析对城市雨水径流进行生态处理的必要性。对包括植被缓冲带、植被浅沟、生物滞留系统、滞留塘和人工湿地等在内的多项雨水径流管理与利用生态技术的优缺点、净化机理、适用条件等进行了综合比较。并对我国城市雨水径流生态处理技术的应用前景进行了展望,为生态城市建设和城市水环境改善提供借鉴。     

城市湖泊污水处理的实验分析

以西安市兴庆湖为研究对象,对湖泊的水质进行了水平潜流和自由表面流净化的实验研究,比较了两种湿地的净化效果。在相同的水力负荷、水力停留时间、水深等条件下,分析了两种人工湿地对城市湖泊中的有机物、氮、磷等主要污染物的净化效果,及不同影响因素对系统处理效果的影响,比较了两种人工湿地的优缺点。